基于试验数据的人工用材林最优轮伐期确定的研究进展

虽然用材林轮伐期研究长期受到国内外众多学者的关注,但有关轮伐期的内涵、轮伐期确定的标准、轮伐期模型选择以及相关变量对轮伐期的影响等方面,依然是众说纷纭,无法为构建用材林提质增效培育模式提供坚实的理论基础。本文通过梳理国内外有关轮伐期确定方面的研究成果,并以我国杉木用材林试验数据作为支撑,意在展示不同轮伐期确定准则、方法和相关影响因素对轮伐期确定的作用机理和过程,并对未来轮伐期的研究方向进行了展望。

2022年极端干旱背景下湖南森林火灾气象条件分析—以2022年湖南新田“10·17”重大森林火灾为例

基于湖南地面气象观测资料、干旱指数、CMA_GD区域数值模式分析资料以及卫星云图和遥感数据,从大气环流、天气实况、气象物理量、卫星遥感及云图方面,结合气候背景及火场气象要素变化对2022年湖南新田“10·17”重大森林火灾期间的气象特征进行深入剖析。结果表明:新田“10·17”重大森林火灾发生前已遭遇夏秋季连旱、极端连晴天气以及高温热浪天气,造成了新田长达45 d的特旱和极高的森林火险气象等级;在火灾期间,10月18日叠加白天辐射增温、谷风发展及干冷空气爬坡后的焚风效应,加剧了火场热对流造成火势蔓延极快;在10月21日09:00—10:00,出现了环境风突然增强以及上干下湿的大气层结,其对流不稳定潜势背景有利于爆燃的发生,爆燃发生后形成的局地小尺度低压也对爆燃的维持提供了正反馈机制;卫星云图在晴空条件下对火情发展、明火面积变化具有较好的监测效果。

森林资源资产评估核查方法及其在三门江林场的应用分析

通过开展森林资源资产评估核查能够了解森林资源的真实价值,为森林资源的合理利用和管护提供决策依据。简单介绍森林资源资产评估的基础理论,详细分析森林资源资产评估核查方法,并以广西国有三门江林场为例,具体阐述了核查对象的基本情况、核查内容和方法及核查结果,旨在为同类森林资源资产评估核查提供科学依据和方法借鉴。

陈山红心杉人工林最佳轮伐期的确定

轮伐期的确定是实现人工林永续利用、科学经营和管理森林生态系统的重要手段,本研究以江西陈山红心杉人工林为研究对象,选取29年生的红心杉人工林,设置20 m×30 m的标准地5块,在每块标准地内按3级林木分级办法选择标准木,进行树干解析,分析分级木生长及红心杉心材形成过程;计算红心杉的数量成熟年龄、工艺成熟年龄和经济成熟年龄,从而确定红心杉的最佳轮伐期。研究结果表明:(1)红心杉3个分级木的胸径、树高、材积的生长过程均表现为初期均缓慢生长,之后开始快速生长的特点,最大生长速率出现的时间不同,优势木的材积生产力在第11年时最大,达到0.0216 m^(3)·a^(-1);(2)红心杉3个分级木的材积连年生长量与平均生长量曲线,均相交于20年左右,红心杉材积数量成熟期为20年左右。(3)红心杉心材开始形成时间在第7年,Logistic模型能很好地模拟红心率与年龄的关系,40年时,红心率达到了峰值60%左右。且木材基本密度随着林木年龄的增大而增大,红心杉的工艺成熟年龄大于数量成熟年龄。(4)森林年均纯收益和年均净现值的最大值均在29年,内部收益率最大值在25年。综上,陈山红心杉的数量成熟龄在20年,工艺成熟龄在40年,经济成熟龄在29年。因此,最佳轮伐期按照“以工艺成熟为基础,重点考虑经济成熟,适当兼顾数量成熟”的原则确定:陈山红心杉的最佳轮伐期在40年,此时,胸径、树高和材积已经达到成熟,可获得最大木材产量,红心率也达到了极值,木材品质最佳,且经济收益最高。

皆伐对阔叶林中毛竹扩张的影响研究

毛竹是乔木状禾本科植物,具有强大的克隆繁衍和空间扩展能力。开展毛竹皆伐是毛竹扩张地修复的一种方式。本研究通过监测毛竹皆伐后的各生长因子发现,在皆伐强度经营措施下,毛竹在阔叶林中能续存3年左右,此后基本没有新竹存活;毛竹立竹度、产笋量、新竹数都是逐年降低,直至为0;死笋率逐年增加,直至全部死亡;胸径和株高也逐年降低。因此,毛竹的皆伐措施是一种比较有效的毛竹扩张防控措施,有利于对被扩张林地林分的保护与重建。

择伐强度对杉阔混交人工林生长及林下植被物种多样性的影响

探讨择伐强度对杉阔混交人工林生长及林下植被物种多样性的影响,以期为促进林分生长和提高林下植被物种多样性提供科学依据。以闽北杉阔混交人工林为对象,2011年8月实施不同强度择伐,择伐强度(蓄积量强度)分别为中度择伐(medium intensity, MI)34.6%、强度择伐(high intensity, HI)48.6%和极强度择伐(extra-high intensity, EHI)67.6%,并设未采伐(non-cutting,NC)为对照;基于不同择伐强度后当年及3、5、10 a跟踪调查数据,分析择伐强度对林分生长和植物物种多样性的影响。结果表明,林分平均胸径年增长量由大到小为MI、HI、EHI、NC,MI比NC提高17.2%,各处理间无显著差异(P>0.05);林分平均树高年增长量略低于NC,各处理间无显著差异(P>0.05);林分单株胸高断面积年增长量由大到小为MI、EHI、HI、NC,MI比NC提高了84.8%,单株蓄积年增长量由大到小为MI、EHI、HI、NC,MI比NC提高了82.6%,MI、HI和EHI都显著高于NC(P<0.05);灌木层物种丰富度、多样性和均匀度由大到小均为EHI、HI、MI、NC,EHI显著高于NC(P<0.05),分别是NC的1.76倍、1.43倍和1.13倍;草本层物种丰富度和多样性由大到小均为EHI、HI、MI、NC,EHI显著高于NC(P<0.05),分别是NC的2.17倍和1.92倍,各处理间草本层物种均匀度无显著差异(P>0.05)。由此得出,短期内,择伐有效促进了杉阔混交人工林林分生长和提高了林下灌木层和草本层植被物种多样性,其中中度择伐最有利于促进林分生长,极强度择伐最有利于促进林下灌草物种多样性的提高。

不同采伐干扰方式对热带山地雨林谱系结构的影响

以海南岛热带山地雨林老龄林及经过择伐和皆伐后自然恢复约40年的次生林为研究对象,通过群落学调查和样地环境因子测定,分析不同干扰方式对群落组成及谱系结构的影响,探讨不同干扰方式下环境因素对群落谱系结构的影响。结果表明:历经40年的恢复,2种方式干扰后自然恢复次生林不同径级(1≤DBH<5 cm为幼树、5≤DBH<10 cm为小树、DBH≥10 cm为成年树)树种的丰富度已接近老龄林水平,其幼树、小树的多度显著高于老龄林,但其胸高断面积依旧显著低于老龄林;从老龄林、择伐后恢复的次生林到皆伐后恢复的次生林,群落幼树和总体的谱系结构由聚集转向发散,而成年树的谱系结构则恰好相反,小树的谱系结构基本上是随机的;在老龄林中,群落各个径级的谱系结构均随着海拔的升高由发散转向聚集;在择伐后恢复的次生林中,除成年树外,群落的谱系结构随土壤含水量的增加由聚集转向发散;在皆伐后恢复的次生林中,幼树的谱系结构随土壤有机质含量的增加由发散转向聚集,而小树和成年树的谱系结构则由聚集转向发散。

带状采伐后施肥对毛竹林恢复的影响

以福建省三明市永安市上坪乡毛竹(Phyllostachys edulis)林地为试验地,设置9 m带状采伐宽度,采用施肥配比(A)和施肥量(B)2因素3水平试验设计,探究带状采伐后不同施肥处理对土壤养分质量分数的影响,以及土壤养分对新生竹林空间和非空间结构的影响。结果表明:(1)处理A_(1)B_(1)(N、P、K元素质量比为4∶2∶3,施肥量为449.7 kg/hm^(2))是提高土壤水解氮、有机质、全氮及有效磷质量分数的最优处理组合;(2)施肥配比在竹林立竹度和树高的生长中起主导作用,施肥量在竹林胸径的生长中起主导作用;(3)竹林的立竹度与土壤各养分质量分数之间均无显著相关性,但胸径与土壤有机质、全氮、有效磷质量分数呈极显著正相关(p<0.01),树高与土壤有机质质量分数呈显著正相关(p<0.05),两者都与土壤速效钾质量分数呈显著负相关(p<0.05);(4)经过A 1B 1处理后,竹林的空间结构综合指数最大,为0.556,且土壤全氮质量分数与空间结构综合指数的关联度最大,为0.8663。施肥处理A_(1)B_(1)不仅能提高土壤养分质量分数,还能显著提高新生毛竹胸径和树高,并能改善来年竹林内的林分空间结构,使得新竹的空间分布更加合理,更有利于毛竹林的采伐更新和恢复。

烟叶主要致香成分和烟叶等级以及醇化时间的对比分析

以云南烤烟K326为研究对象,用气相色谱/质谱法（GC-MS）对9种不同醇化时间和不同等级烟叶中的主要致香成分（醇类、醛类、酮类、酸类、酯类）进行检测。结果表明：9种醇化烟叶中的醇类物质的含量变化为29.9~46.8μg/g;醛类物质的含量变化为3.8~6.7μg/g;酮类物质的含量变化为47.9~75.7μg/g;酸类物质的含量变化为33.2~45.5μg/g;酯类物质的含量变化为21.6~42.8μg/g。不同等级的烟叶随着醇化时间的延长,5类致香成分的含量均有不同的变化。对于上部烟叶,醇类物质的含量在醇化18个月时有所减少后又增加,其余4种的含量随着醇化时间的延长都有所增加;对于中部烟叶,醇类物质、醛类物质、酮类物质、酸类物质、酯类物质的含量均随醇化时间的延长有所增加;对于下部烟叶,醇化时间18个月时酮类物质含量最高,其余4种的含量随着醇化时间的延长而增加。

面向对象分类方法在森林采伐遥感监测中的应用

利用多尺度分割技术和面向对象分类方法对SPOT5遥感数据进行土地的分类及森林采伐信息提取。在面向对象的图像分析中,采用图像分割——基于规则的分类——基于分类的分割的多尺度分割方法,在综合最优分割尺度下,用最邻近分类器对SPOT5影像进行分类;采用两期图像特征比较,提取森林采伐区信息,并结合二类调查成果和伐区设计资料,使用交互式补充判读和修正。结果显示:研究区各地类的分类精度都在85%以上,对森林采伐图斑判读的加权综合正判率达到90.8%,其中皆伐图斑个数正判率92.8%,非皆伐图斑个数正判率83.3%。利用多期高分辨率遥感图像可以进行森林采伐监测,研究结果为提高森林采伐限额监测效率、采伐区识别准确度和面积估算精度提供了有效途径。

人工林择伐对林地土壤理化性质的影响

定量分析轻度择伐对人工林林地土壤理化性质的短期影响,结果表明:轻度择伐后林地土壤理化性质受到一定程度的影响,但并不明显.土壤结构体破坏率、土壤容重略有增加,最大持水量和总孔隙度略减小;土壤养分含量普遍略有下降.从森林生态采运角度出发,提出减轻择伐作业对林地土壤破坏的具体措施.

人工林伐区土滑道集材对土壤理化性质的影响

定量分析了皆伐作业土滑道集材对山地人工杉木林迹地土壤理化性质的影响,结果表明:土滑道集材后土壤密度增大,土壤结构和持水性能变差,土壤养分含量下降,且表层土壤(0～20cm)所受影响较底层土壤(20～40cm)大。为此从森林生态采运角度出发,提出了减少集材作业对林地土壤破坏的技术措施。

天然林择伐10a后林地土壤理化性质研究

对天然针阔混交林弱度和中度择伐10a后林地土壤的理化性质进行分析,结果表明:土壤密度和结构体破坏率均下降,而最大持水量和总孔隙度均上升;土壤有机质、全氮、水解氮和全磷的含量均上升,而全钾、速效钾和速效磷的含量均略有下降。说明弱度和中度择伐10a后林地土壤结构稳定性、水分、孔隙状况和养分含量基本得到恢复,并有所改善。

采伐对森林生态系统的影响综述

采伐既是收获林产品,也是森林抚育的重要内容,对森林质量与可持续经营意义重大。综述了各种采伐方式对森林结构、生产力、生物多样性及土壤质量等森林生态系统要素的影响,旨在引起人们对合理森林采伐措施的重视。结合经营目标和森林现状,提出合理的采伐方式与强度,以期在获得林产品的同时保障森林可持续经营与森林生态系统稳定。

杉阔混交人工林皆伐前后植物种类组成变化

通过对皆伐作业前后杉阔混交人工林林地植被变化的调查分析,结果表明:皆伐后一部分植物消失(衰退种)、一部分植物增加(侵入种),但优势植物基本保留下来(保留种),这主要是由于迹地清理方式采用带堆法的缘故.皆伐后灌木层种数减少,草本层种数增加,且皆伐对灌木层植物的干扰影响比草本层的大.因此,为了减小皆伐对林地生态环境(植被和水土流失)的负面影响,使皆伐后林地植被能尽快恢复,建议皆伐后迹地清理方式采用沿等高线分布的带堆法,避免采用火烧法.

不同森林管理预案下友好林业局森林景观的动态变化

Knowledge about cumulative effects of forest management alternatives on forest landscape is required to make forest management decision. In this paper,a spatially explicit landscape model,LANDIS,was applied to simulate forest landscape changes in 200 years under four management alternatives (no cutting,clearcutting,selective cutting I and II) in Youhao Forestry Bureau located in Small Khingan Mountains. APACK was used to calculate distribution area of the representative species and species age cohort for six species. The results showed:1) timber harvest decreased area percentage of representative conifer species,Pinus koraiensis,Picea koraiensis and Picea jezoensis,Larix gmelinii to some extent compared to no cutting. The most influencing cutting mode for the area percentage of Tilia amurensis and Quercus mongolica was selective cutting II,followed by selective cutting I and clearcutting. To the contrast,the change of area percentage of Betula phatyphylla was contrary to the management alternatives; 2) As to species age cohort composition,timber harvest significantly changed age structure,that is,it decreased over-matured age cohort of representative species,and increased seedling and middle-age cohort (B. phatyphylla was not included,because its area percentage of over-mature age cohort was the highest under clearcutting than other three scenarios).

白肋烟干物质和氮素营养田间积累动态与基追比和追肥时期的关系

通过大田试验,研究不同基追比和追肥时期对白肋烟干物质积累,总氮和烟碱积累动态的影响。结果表明:各处理烟株干物质积累速度在各生育期内均表现为高追肥处理大于低追肥处理,且基追比例相同时,在移栽后30d内,推迟追肥时期有利于烟株的干物质积累。白肋烟总氮含量随生育期的推进而降低,但随着追肥量的增加和追肥时期的推迟,总氮含量下降幅度减缓。烟碱含量随生育期的推进而增加,在栽后75d出现一个积累高峰,随追肥量的增大和追肥时期的延迟烟碱含量增加,其中上部叶烟碱含量变化幅度最大。

择伐强度对天然林树种组成及物种多样性影响动态

定量分析不同强度采伐(弱度13.0%、中度29.1%、强度45.8%、极强度67.1%和皆伐)作业对天然针阔混交林乔木层树种组成及物种多样性的动态影响。结果表明:经过伐后10 a的恢复,弱度、中度择伐对优势种的影响不大,强度择伐和极强度择伐林分结构略有变化,而皆伐引起林分结构的变化最大,由此说明择伐作业基本上能保持原有的林分结构和种的数量,随着择伐强度的增大,林分结构的改变也随之增大;10 a后弱度择伐物种丰富度最大,而中度择伐多样性指数最高,各择伐样地多样性指数均超过伐前,而皆伐样地多样性指数则比伐前下降;均匀度指数随着择伐强度的增大而增大,生态优势度则呈相反趋势。对于天然针阔混交林的科学经营,从物种多样性的保护和发展出发,应尽量采取弱度或中度择伐方式。

基于集对分析的天然次生林伐后10年的效益研究

在定量计算天然次生林经5种不同强度采伐(弱度18.6%、中度28.2%、强度45.5%、极强度75.5%、皆伐100%)10 a后的经济效益指标,定位测定伐后10 a林地土壤肥力和蓄水保土指标变化量的基础上,采用集对分析方法,定量计算天然次生林不同强度伐后10 a的综合效益,从而确定最优采伐强度。结果表明,仅考虑经济效益,皆伐最优,极强度择伐次之,弱度择伐最差,其评价值依次为0.566、0.553和0.430;仅考虑生态效益,弱度择伐最优,中度择伐次之,皆伐最差,其评价值依次为0.754、0.651和0.472;综合考虑经济和生态效益,中度择伐最优,其余从大到小依次为弱度择伐、强度择伐、极强度择伐和皆伐,其评价值依次为0.601、0.589、0.535、0.509和0.508。研究表明,"中度择伐"是闽北天然次生林伐区作业的最优采伐强度,适合类似本试验自然条件的林区借鉴。

白桦人工林单木生长的人工神经网络模型研究

以东北林业大学帽儿山实验林场白桦人工林为研究对象,采用MATLAB中log-sigmoid型函数(logsig)和线性函数(purelin)为神经元的作用函数,用林分内单木相对直径、林分密度指数、林分地位指数和林分年龄作为输入变量,以单木胸径生长量作为输出变量,构建了4∶n∶1的单木生长的BP人工神经网络模型。用200组单木生长数据对网络模型进行训练和检验,得最适宜的网络结构为4∶3∶1,均方误差函数mse=0.001601 79,总体拟合精度为96.86%。本模型在充分跟踪样本数据的同时,又保持树木生长方程的规律性,可供同类条件的林分在进行经营设计时进行分析、计算和模拟和预测等使用。